典型黄壤和石灰土对Cd的吸附解吸特性

为评估Cd在不同土壤中的迁移能力及环境风险,分析了贵州省地带性黄壤和石灰土对重金属Cd的吸附解吸特性。结果表明:在试验浓度范围内,Cd在黄壤和石灰土中的吸附量均随着加入Cd浓度的增加而增加,吸附率逐渐下降。当初始溶液中Cd的浓度达310mg/L时,石灰土与黄壤中吸附的Cd含量达2 626mg/kg和1 507mg/kg,对Cd的吸附率分别为84.74%和48.64%。Freundlich和Henry方程均可以用来拟合Cd2+在2种土壤中的等温吸附过程,Langmuir和Temkin方程则不适合用来描述,Freundlich的拟合效果最好。在试验浓度范围内,Cd在黄壤和石灰土中的解吸量均随着加入Cd浓度的增加而增加,解吸率逐渐升高最终趋于稳定,黄壤对Cd的解吸率稳定在25%~30%,石灰土对Cd的解吸率稳定在6%~7%。Cd在酸性黄壤中的吸附能力较石灰土弱,解吸性能较石灰土强,环境风险较高。     

紫色土对铬的吸附—解吸及吸附动力学

紫色土对3价铬有较强的吸附能力,其吸附以化学吸附为主。吸附量大小顺序为石灰性紫色土、中性紫色土和酸性紫色土;解吸率大小则为酸性紫色土、石灰性紫色土和中性紫色土,且解吸率多在1%以下。6价铬的吸附以物理吸附和交换吸附为主,吸附能力较弱,吸附量大小顺序与3价铬相反,且解吸率均在10%以上。紫色土对3价铬和6价铬的吸附速率大小顺序与吸附量大小顺序相同,且二者的吸附过程均能用双常数速率方程进行最佳模拟。     

紫色土泥沙沉积物对磷的吸附-解吸动力学特征

在紫色土集中分布的四川盆地丘陵区,选择不同土地利用方式(林地、水田、旱坡地、村镇)产生的沟渠泥沙为实验材料,采用平衡法研究了紫色土泥沙沉积物埘磷的吸附-解吸动力学特征.结果表明,泥沙对磷的吸附和解吸过程按速率均分为快、慢、动态平衡3个阶段,0～0.75 h内泥沙对磷的吸附速率与活性铁铝氧化物含量和粘粒含量之间呈显著正相...     

三峡库区消落区紫色土砷吸附-解吸特征研究

采用经典的批培养法研究三峡库区消落区紫色土中砷的吸附一解吸特征。结果表明,三种类型紫色土对砷的吸附一解吸等温曲线相似,等温吸附均可用Langmuir方程描述;三种紫色土对砷的最大吸附量（Qm）依次为：酸性紫色土〉中性紫色土〉石灰性紫色土;酸性紫色土和中性紫色土对砷的固定和缓冲能力均强于石灰性紫色土;三种紫色土吸附砷的解吸量分别与相应的吸附量（q）呈显著的指数相关,其相关系数在0．9051～0．9142之间,均达到极显著水平。     

菜园土壤对铅的吸附与解吸特性研究

研究了菜园土(青紫泥)对铅的吸附、解吸特性,结果表明:铅在青紫泥上的吸附平衡均可采用Langmuir、Freundlish和Temkin等吸附方程来拟合,由Langmuir方程求得对青紫泥对铅的最大吸附量为14285mg/kg。土壤吸附态Pb2 的解吸量随着Pb2 吸附量的增加而增加。     

伴随阴离子对土壤中铅和镉吸附-解吸的影响

采用等温平衡法研究了3种伴随阴离子（Cl-, SO4^2-, H2PO4^-）下赤红壤和水稻土Pb^2＋和Cd^2＋的吸附解吸规律,以阐明不同阴离子影响铅和镉有效性的大小。结果表明,Pb^2＋、Cd^2＋的吸附量均随平衡液中Pb^2＋、Cd^2＋浓度增加而增大,其关系较好地符合Freundlich方程X=AC^8。方程中表征吸附容量的参数A表明,3种阴离子影响土壤铅吸附大小顺序依次为H2PO4^-〉SO4^2-〉Cl^-;赤红壤上阴离子的影响大于水稻土。两种土壤上铅的解吸量平均仅占吸附量的0．06％～1％,说明土壤吸附铅以专性吸附为主;而镉在赤红壤上解吸率〈3％,水稻土上解吸率为1．4％～19．2％,表明镉在赤红壤仍以专性吸附为主,水稻土上还存在部分非专性吸附。根据吸附结果认为,土壤中氯离子的存在可增加铅、镉的有效性,而磷酸根是铅、镉最好的稳定剂。     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳(DOC)的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系.结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序:酸性紫色土＞中性紫色土＞石灰性紫色土.石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视.紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0～0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4～6 h内基本达到吸附平衡.土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素.通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量＞土壤pH值＞有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量＞粘粒＞有机质.多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化.     

铅在菜园土上吸附、解吸特性研究

研究了铅在黄松土上吸附一解吸特性。结果表明，铅在黄松土上的吸附平衡均可采用Langmuir，Fretmdlish和Temkin等吸附方程来拟合，由Langmuir方程求得黄松土对铅的最大吸附量为12500mg／kg。土壤吸附态Pb^2＋的解吸量随着Pb^2＋吸附量的增加而增加。     

岩溶区棕色石灰土胶体对镉铅的等温吸附特性研究

为了解岩溶地区石灰性土壤胶体对重金属Cd、Pb离子的吸附特性,本研究选取广西岩溶区具有代表性的棕色石灰土来提取土壤胶体,模拟实际土壤污染情况,开展土壤胶体对Cd、Pb的吸附试验,并研究了Cd、Pb离子间的竞争关系及有机质在吸附试验中的作用效果。结果表明:胶体对两种重金属离子的等温吸附用Langmuir、Freundlich和D-R模型均能拟合,拟合优度均在0.93以上;单一溶液中Cd、Pb的平均分配系数与混合溶液相比有所提高,分别升高0.81和0.30,去除有机质后的胶体对Cd吸附量降低了30%～46%,对Pb吸附量下降了14%～25%。与Cd~(2+)相比,Pb~(2+)与胶体亲和力更大更易牢固地吸附在胶体上;混合溶液中两种离子间存在竞争干扰作用,其中Cd~(2+)更易受到Pb~(2+)的影响;去除有机质会减少胶体吸附位点使吸附量下降。     

四川盆地丘陵区农田土壤对磷的吸附与解吸特征

研究了四川盆地丘陵区典型水田和旱地土壤对磷的吸附与解吸特征,并讨论了吸附-解吸参数与土壤基本理化性质的关系。结果表明,不同pH的农田土壤对磷的吸附和解吸均存在显著差异,土壤对磷的吸持能力表现为中性土壤>酸性土壤>石灰性土壤,中性有利于土壤吸附磷;水稻土对磷的最大吸附容量(Qm)和最大缓冲容量(MBC)高于紫色土,而临界平衡磷浓度(EPC0)和解吸率(b)低于紫色土。农田土壤对磷的吸附与解吸参数还受土壤理化性质的影响,Qm和MBC与有机质含量、无定形铁(Fe-ox)含量呈极显著正相关(P<0.01,n=6);吸附常数(K)与有机磷含量呈显著负相关(P<0.05,n=6);EPC0与土壤pH、CaCO3含量呈显著负相关,与有机磷含量呈显著正相关(P<0.05,n=6);b与Fe-ox含量呈显著负相关(P<0.05,n=6)。     

长期施肥紫色水稻土磷素累积与迁移特征

【目的】探讨长期不同施肥对钙质紫色水稻土磷素累积与迁移的影响。【方法】以长期肥料定位试验不同施肥处理的土壤为研究对象,试验处理包括不施肥（CK）、氮肥（N）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）、有机肥（M,鲜猪粪）、有机肥+氮肥（MN）、有机肥+氮磷肥（MNP）和有机肥+氮磷钾肥（MNPK）8种施肥方式,研究不同施肥处理条件下钙质紫色水稻土磷素平衡、累积和去向状况,以及不同施肥方式对耕层（0-20 cm）土壤全磷、有效磷演变规律及土壤剖面（0-100 cm）全磷、有效磷迁移特征。【结果】钙质紫色水稻土33年不施用磷肥（CK和N）作物籽粒和秸秆磷素携出总量为613.12 kg·hm^-2,种苗、根茬、雨水及灌溉水带入土壤总磷量为106.61 kg·hm^-2,长期不施用磷肥土壤磷素表现出亏缺状况,年亏缺量为15.35 kg·hm^-2,且土壤磷含量随种植年限延续而下降,土壤全磷含量年均减少量为0.0011 g·kg^-1、有效磷含量年均减少量为0.029 mg·kg^-1;33年单施无机磷肥（NP和NPK）土壤磷素投入总量为1 880.03 kg·hm^-2、作物携出磷量为1 275.40 kg·hm^-2,有机肥处理（M和MN）土壤投入磷量为2 532.68 kg·hm^-2、携出磷量为757.50 kg·hm^-2;有机无机磷肥配施（MNP和MNPK）土壤投入和携出磷量分别为4 305.11和1 436.64 kg·hm^-2;不同施肥处理土壤磷素投入量都明显高于作物携出量,导致单施无机磷肥、单施有机磷肥和有机无机磷肥配施处理土壤磷素年盈余量分别为18.32、53.79和86.92 kg·hm^-2,年未知去向磷量分别为4.99、34.96和59.39 kg·hm^-2,土壤全磷含量年增加量分别为0.015、0.0018和0.018 g·kg^-1,有效磷含量年增加量分别为1.13、0.032和1.17 mg·kg^-1。长期不施用磷肥钙质紫色水稻土全磷含量随土层深度增加而降低,土壤有效磷含量则相反;长期施用磷肥土壤全磷和有效磷含量在土壤剖面都呈现出上下层高、中间低的空间分布格局。施用无机磷肥土壤磷素可迁移至60-80 cm土层,施用有机磷肥或有机无机磷肥配施土壤磷素可迁移至100 cm以下;随着磷肥施用年限持续,土壤磷素迁移深度和迁移量将会更大,有机肥的施用促使磷素向土壤下层迁移。【结论】连续数年施用磷肥后,土壤磷含量达到一定水平时应考虑减少磷肥用量,减少因有机肥过量施用导致的磷素快速积累和淋失。     

Effect of Different Fertilizer Treatments on Quantity of Soil Microbes and Structure of Ammonium Oxidizing Bacterial Community in a Calcareous Purple Paddy Soil

The quantity of soil microbes and the structure of ammonium oxidizing bacterial （AOB） community were analyzed using the dilution plate counting and most probable number method （MPN）, and denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）, respectively. Fertilizer application tended to increase the number of soil microbes and alter the AOB community compared to the control with no fertilizer application （CK）. Among the eight fertilizer treatments, soil samples from the treatments of mineral fertilizers （e.g., N, P, K） in combination with farmyard manure （M） had greater number.s of soil microbes and more complex structure of AOB community than those receiving mineral fertilizers alone. The principal component analyses （PCA） for ammonium oxidizing bacterial community structure showed that the eight fertilizer treatments could be divided into two PCA groups （PCA1 and PCA2）. For the soil sampled after rice harvest, PCA1 included NP, NM, NPM and NPKM fertilizer treatments, while PCA2 was consisted of CK, N, M and NPK fertilizer treatments. For soil samples collected after wheat harvest, PCA1 was consisted of M, NM, NPM and NPKM fertilizer treatments, while PCA2 was composed of CK, N, NP and NPK fertilizer treatments. For a given rotation, the richness of AOB community in PCA1 was greater than that in PCA2. In addition, AOB community structure was more complex in the soil after rice harvest than that after wheat harvest. The results indicated that different fertilizer treatments resulted in substantial changes of soil microbe number and AOB community. Furthermore, mineral fertilizers （N, NP, NPK） combined with farmyard manure were effective for increasing the quantity of soil microbes, enriching AOB community, and improving the soil biofertility.     

铅在石灰性褐土中的淋溶转化研究

以石灰性褐土为供试土壤,采用室内模拟降雨淋溶土柱的方法,研究了相当于山西省太谷县平均年降水量条件下,铅在土壤垂直方向上迁移转化规律。结果表明:不同肥力土壤中的铅在0～20cm土层中均有不同程度的迁移转化,肥力不同的土壤迁移转化的规律不同。淋溶后高肥力的土壤可促使其他形态的铅向铁锰氧化物结合态、残渣态铅转化,降低了铅的有效性。为探讨铅在土壤生态系统中的循环特征及污染土壤的改良和修复利用提供理论依据。     

不同伴随阴离子对Pb污染土壤生物毒性的影响

利用水趋光指数 (Ip)评估不同伴随离子对铅污染土壤生物毒性的差异.结果表明,水的 Ip随土壤 Pb添加量的增加而降低 ,不同伴随阴离子下,能引起水 Ip发生显著变化的最低重金属添加量 (检测下限, LLDC)分别为 PbCl2(50 mg· kg-1) >Pb(OAc)2(25 mg· kg-1) >Pb(NO3)2(10.0 mg· kg-1);在 Pb水平相同时,土壤生物毒性表现为 Pb(NO3)2>PbCl2>Pb(OAc)2.在以同浓度阴离子的 NaNO3,NaCl及 NaOAc 的对照试验中, ,Cl-及 OAc-对土壤的生物毒性的影响较小,说明不同伴随阴离子对 Pb化合物在土壤中生物毒性有着重要的影响.     

蒙山茶园土壤组分对铝的吸附解吸动力学特征的影响

为了探讨铝在土壤中迁移、转化的环境化学行为,以蒙山茶园土壤为供试土壤,采用间歇法研究了原土及各粒级对铝吸附解吸的动力学特征,分析土壤有机质、游离氧化铁含量和CEC与铝的吸附解吸动力学特征的关系,以期为茶园土壤科学管理、降低茶叶中铝含量提供科学参考。结果表明:两种茶园土壤对铝的吸附量均随时间的延长而增加,以最大吸附量为例,紫色土表现为粘粒(1 009.26 mg·kg-1)粉粒(510.17 mg·kg-1)细砂粒(269.13 mg·kg-1)原土(144.91 mg·kg-1)粗砂粒(217.94 mg·kg-1),黄壤表现为粘粒(477.56 mg·kg-1)粉粒(327.62 mg·kg-1)原土(152.54 mg·kg-1)细砂粒(136.90 mg·kg-1)粗砂粒(174.61 mg·kg-1);两种土壤对铝均存在静电吸附和专性吸附,以60 min为界分为快速反应阶段和慢速反应阶段,吸附平衡时间为240 min;双常数方程及Elovich方程可以很好地描述两种土壤对铝的吸附解析动力学过程,方程拟合均能达到极显著水平(P0.01);土壤的有机质、游离氧化铁、CEC与吸附速率呈显著或极显著正相关,与吸附速率的下降率呈显著负相关,而在解析阶段,三项指标与两种土壤的解析率相关性都不明显。     

石灰性土壤吸磷差异及其与土壤性质的关系

采用等温吸附法研究了24个农田石灰性土壤和4个石灰性生土的磷吸附能力及其与土壤基本理化性质的关系,进而采用通径分析和多元逐步回归分析确定了影响供试石灰性土壤吸附固磷能力的主要土壤性质。研究结果表明:28个供试石灰性土壤的磷等温吸附曲线都很好地拟合了Langmuir等温吸附方程,最大吸磷量(Xm)以4个石灰性生土最大;其次为7个大田褐土性土,9个大田石灰性褐土;8个蔬菜大棚石灰性褐土最小。土壤pH值、CaCO3、活性钙、活性镁、活性铝和小于0.002 mm的土粒均与最大吸磷量呈显著或极显著正相关,而土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和0.2～2.0 mm的土粒均与最大吸磷量呈极显著负相关。经通径分析和反向逐步回归分析可知,影响供试石灰性土壤吸附固磷能力的主要因素为有机质,其次为速效磷和活性钙,土壤有机质、速效磷、活性钙和小于0.002 mm土粒共同决定了供试石灰性土壤95%的最大吸磷量。供试土壤中,8个蔬菜大棚石灰性褐土有机质、全氮、速效磷、速效钾含量相对较高,而吸附固磷能力相对较弱。连年大量有机和无机肥料的投入不仅导致磷在土壤中大量积累,而且由于土壤肥力的逐步提高,其吸附固磷能力下降,土壤中累积的磷素迁移性增强,造成水环境污染的风险增加。     

石灰性土壤有效硒浸提剂和浸提条件研究

采用外源硒加入土壤中得到硒污染土壤,6种有效硒的浸提剂NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA+TEA+CaCl2的最佳浸提时间和土液比进行了筛选,并通过盆栽试验对所选择的土壤有效硒浸提剂进行生物学校验,以找出石灰性土壤有效硒提取适宜的浸提剂及其浸提条件.结果表明,NaHCO3、KH2PO4、K2SO4、EDTA、AB-DTPA和DTPA+TEA+CaCl2 6种浸提剂有效硒浸提量都随着浸提土液比的减小而增大,且随浸提时间的增长而增大.其中NaHCO3和KH2PO4最佳土液比为1/15,振荡时间90min;K2SO4和AB-DTPA的最佳土液比为1/15,振荡时间60 min;EDTA和DTPA+TEA+CaCl2的最佳土液比则为1/20,振荡时间30min.6种浸提剂在各自最佳的提取条件下提取的土壤有效硒量与白菜地上部分硒含量达极显著正相关,但土壤有效硒的提取量以DTPA+TEA+CaCl2及K2SO4最少,只占KH2PO4、AB-DTPA及EDTA提取量的14%～48%,故不适用于作为石灰性土壤有效硒的提取剂.NaHCO3适用于土壤硒含量高于5 mg·kg-1的石灰性土壤有效硒提取.KH2PO4、AB-DTPA及EDTA 3种浸提剂既可提取土壤中水溶态硒,亦可提取部分的吸附态硒,提取硒数量较多,过程简单,重复性好,都可作为石灰性土壤有效硒提取的浸提剂.     

长期连作下石灰性紫色土植烟土壤养分与酶活性变化

【目的】土壤养分失衡问题随着植烟年限的增加越发严重,系统研究石灰性紫色土烤烟连作对土壤养分与酶活性的影响,为土壤肥力提升和连作障碍防治提供数据支撑。【方法】于 2021 年 4 月在广元市昭华区选择不同连作年限（0、8、10、27、33 年）的石灰性紫色土典型样地为研究对象,分析长期连作对土壤养分、酶活性和烤烟生长发育的影响。【结果】烤烟长期连作导致植烟土壤有机质含量、pH 以及碱解氮含量分别减少 18.34%、17.43% 和 23.15%,而土壤速效磷、速效钾含量分别增加 124% 和 54.55% ,土壤脲酶活性降低58.51%~91.28%,蔗糖酶活性降低 29.14%~48.66%。相关性分析显示土壤蔗糖酶活性与土壤速效磷呈极显著负相关,土壤 β- 葡萄糖苷酶与土壤速效钾含量呈极显著正相关、而与土壤速效磷呈显著负相关,土壤脲酶活性与土壤 pH 呈极显著正相关。【结论】石灰性紫色土烤烟长期连作对土壤养分和酶活性产生抑制作用,应注意氮磷钾肥的平衡配施,可适当增施有机肥来调控土壤微环境,以促进养分的转化与吸收。